变频空调基础电路分解
变频空调pfc电路工作原理详解
变频空调pfc电路工作原理详解
变频空调的pfc电路是用于吸收空调自身的电源输入的电容功能电路，它的作用是利用电容的容量来补充电源不够的时候所受的电容功能的补充，这就是在变频空调内的pfc电路的作用。
PFC电路的工作原理是，当变频空调在输入电源的时候，pfc电路会先将输入电源的电压调整，然后将调整后的电压进行变化，由于电压发生变化后，空调机的电源会有一定的损失，这是由于调整电压过程中，输入电压不能达到最优的额定电压，所以pfc电路会将这一损失补足，以保证空调机的电源电压稳定，在运行过程中，pfc电路会以增大电流的方式将补足的电压补充到空调机的电源线上去。
在变频空调的pfc电路中主要有反馈电路，电压反馈电路，电流反馈电路和环路稳压电路等组成，它们之间的协调会控制空调的电压和电流，从而达到调节电源电压的作用，使空调机的电源电压能够稳定。
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长虹KFR-28变频空调器室内机控制板电路原理分析
长虹KFR-28变频空调器室内机控制板电路原理分析长虹KFR -28GW/BP (BMF)室内机电气接线图如图所示。
1.开关电源电路电源电路为空调器室内机电气控制系统和单片机控制电路提供所需的工作电源。
在本电路中，+12V主要为继电器、驱动集成电路、蜂鸣器等的工作电源；+5V主要为单片机及单片机外围电路的工作电源。
室内机电源电路原理图如下图所示。
交流220V经过熔断器F504、压敏电阻ZE501、高频旁路电容C502、接插件CZ501送至降压变压器T1,经变压器降压后次级输出12.5V交流电压，经插接件CZ101、桥式整流器D101 - D104整流后分成两路，一路经D105二次整流、E101和C102滤波得到+ 12V直流电压，作为继电器、驱动集成电路、蜂鸣器的工作电源。
+12V直流电再经IC101 (7805)稳压，C103、C102滤波后得到+5V直流电，作为单片机及一些控制电路的工作电源。
另一路送至过零检测电路，经电阻R201和R202分压，电容C201 (见整机图)滤波后送至Q201的基极。
2.复位电路及时钟电路复位电路及时钟电路如下图所示。
单片机的33脚为复位端，当33脚为低电平时，单片机停止工作，所有输出端复位；当33脚为高电平时，单片机开始工作，从初始状态运行。
单片机复位电路由IC302的33脚、复位集成电路IC301 (34064)及外围元器件组成。
其中，C312为抗干扰电容；D301为钳位作用；在工作电压形成瞬间低于4.5V时，IC301输岀低电平；当工作电压高于4.5V时，IC301输出高电平。
由于工作电压建立需要一个过程，从而使得复位端电位总比工作电压来得迟，从而使单片机完成了复位。
单片机的时钟信号由31、32脚及外围6MHz晶振、C308、C309等组成。
3.过零检测电路过零检测电路如下图所示，其主要作用是检测室内供电电压的异常。
整流桥D101〜D104整流后频率为100Hz的脉动电压，而+5V 电压经Q201的导通与截止，使单片机35脚得到一个过零触发的信号。
变频空调的电路通讯基本原理
变频空调的电路通讯基本原理变频空调通讯电路电路分析2. 变频器高压直流供电电路 3.变频模块4.全直流风扇电机5. 交流电源的滤波及保护概述：室内电路与普通空调基本相同，仅增加与外机通讯电路，通过信号线“S”，按一定的通讯规则与室外机实现通讯，信号线“S”通过的为+24V电信号。
室外电路一般分为三部分：室外主控板、室外电源电路板、IPM变频模块组件。
电源电路板完成交流电的滤波、保护、整流、功率因素调整，为变频模块提供稳定的直流电源。
主控板执行温度、电流、电压、压机过载保护、模块保护的检测;压机、风机的控制;与室内机进行通讯;计算六相驱动信号，控制变频模块。
变频模块组件输入310V直流电压，并接受主控板的控制信号驱动，为压缩机提供运转电源。
1. 变频空调通讯电路·通讯规则：从主机(室内机)发送信号到室外机是在收到室外机状态信号处理完50毫秒之后进行，副机同样等收到主机(室内机)发送信号处理完50毫秒之后进行，通讯以室内机为主，正常情况主机发送完之后等待接收，如500毫秒仍未接收到信号则再发送当前的命令，如果1分钟(直流变频为1分钟，交流变频为2分钟)内未收到对方的应答(或应答错误)，则出错报警;同时发送信息命令给室外，以室外机为副机，室外机未接收到室内机的信号时，则一直等待，不发送信号，通讯时序如下所示：电路分析由于空调室内机与室外机的距离比较远，因此两个芯片之间的通信(+5V信号)不能直接相连，中间必须增加驱动电路，以增强通信信号(增加到+24V)，抵抗外界的干扰。
二极管D1、电阻R1、R2、R47、电容C3、C4、稳压二极管CW1组成通讯电路的电源电路，交流电经D1半波整流，R1、R2限流后，R47电阻分流后，稳压二极管CW1将输出电压稳定在24V，再经C3、C4滤波后，为通信环路提供稳定的24V电压，整个通信环路的环流为3mA左右。
光耦IC1、IC2、PC1、PC2起隔离作用，防止通讯环路上的大电流、高电压串入芯片内部，损坏芯片，R3、R18、R21、R22电阻限流，将稳定的24V电压转换为3mA的环路电流，R23、R42电阻分流，保护光耦，D2、D5防止N、S反接。
变频空调pfc电路工作原理详解
变频空调pfc电路工作原理详解变频空调是一种通过调节压缩机的转速来实现室内温度控制的空调设备。
而PFC（Power Factor Correction，功率因数校正）电路是其中重要的组成部分，用于提高电源的功率因数，提高电能利用率，减少对电网的污染。
本文将详细解释变频空调PFC电路的工作原理。
我们需要了解功率因数的概念。
功率因数是指交流电路中有用功率与视在功率之比，是衡量电路中有用功率占用电能的多少。
功率因数越高，表示电路利用电能的效率越高。
变频空调的PFC电路主要用于纠正交流电源的功率因数，以提高整个系统的功率因数。
其工作原理可以分为三个主要步骤：整流、滤波和校正。
交流电源经过整流桥进行整流，将交流电转变为直流电。
整流桥通常采用四个二极管组成的桥式整流电路，将交流信号的负半周和正半周分别转换为负半周和正半周的直流信号。
接下来，滤波电路对整流后的直流电进行滤波处理，以平滑电压波动。
滤波电路通常由电容器和电感器组成。
电容器能够储存电荷，平滑电压波动；而电感器则能够抑制电流的变化，进一步减小电压波动。
校正电路对滤波后的直流电进行校正，使其接近正弦波形，以提高功率因数。
校正电路通常采用功率因数校正芯片和功率开关管组成。
功率因数校正芯片可以感知电源输入电压和电流波形，根据电压和电流的相位差来控制功率开关管的通断，从而调整输出电流的波形，使其与电压波形同相位，以提高功率因数。
总结起来，变频空调的PFC电路通过整流、滤波和校正三个步骤，对交流电源的功率因数进行校正，以提高电能利用效率。
通过这种方式，使得变频空调在工作过程中能够更加节能、环保，同时减少对电网的污染。
需要注意的是，PFC电路的设计和实现需要考虑电路的稳定性、效率和成本等因素。
因此，在实际应用中，工程师需要根据具体要求进行合理的选择和调整，以达到最佳的性能和经济效益。
变频空调PFC电路的工作原理是通过整流、滤波和校正三个步骤，对交流电源的功率因数进行校正，以提高电能利用效率。
电源电路_变频空调器电控系统维修完全图解_[共9页]
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第2节 室外机电源电路和CPU 三要素电路−131 −延时5s 才能控制主控继电器触点吸合。
图4-10 正常运行时工作流程这5s 内室外机电控系统所做的工作有：第1步，为滤波电容充电至正常电压；第2步，开关电源开始工作并向室外机主板输出直流12V 电压，12V 电压经7805稳压块输出5V 电压，CPU 复位开始工作；第3步，CPU 检测室内机主板发送的通信信号，如果正常，CPU 脚才会输出高电平5V 电压，控制主控继电器触点吸合，如果检测时没有通信信号或者不正常，CPU 脚一直为低电平，主控继电器触点一直处于断开状态，控制主控继电器吸合时不检测室外机3个温度传感器输入的信号和压缩机顶盖温度开关的信号，上述4个温度信号即使开路或短路，室外机主控继电器触点也会吸合。
说明：目前的变频空调器室外机电控系统（如海信KFR-26GW/11BP ），室外机从得电到主控继电器吸合需要4s 的时间，并且不检测通信信号和室外机的4个温度信号。
4．常见故障直流300V 电压形成电路工作在大电流状态，因此故障率较高，常见故障及测量方法参见本书第1章第5节“特殊电气元器件”中的部分内容。
三、电源电路1．作用室外机的电源电路基本上全部使用开关电源电路，只有早期的极少数机型使用变压器降压电路，本机即采用开关电源电路。
开关电源电路实际上也是一个电压转换电路，将直流300V 电压转换为直流15V 、直流12V 和直流5V 为室外机主板和模块供电。
图4-11所示为开关电源电路简图与作用说明。
2．工作原理开关电源电路原理图如图4-4所示，实物图如图4-12所示。
由于开关管工作在“开”和“关”两种状态，因此而得名为开关电源。
本机电路主要由开关管DQ1、开关变压器BT1组成并联型开关电源电路，设计在模块板组件上面，第4章 海信KFR-2601GW/BP 室外机电控系统− 132− 工作时为自激振荡状态，开关管在电路中起着开关及振荡的双重作用，在导通期间开关变压器存储能量，在截止期间开关变压器输送能量，从而起到电压转换的作用；由于负载位于开关变压器的次级且工作在反激状态，因此开关电源还具有输入和输出相互隔离的特点。
变频器基本电路图
变频器基本电路图目前，通用型变频器绝大多数是交—直—交型变频器，通常尤以电压器变频器为通用，其主回路图（见图1.1），它是变频器的核心电路，由整流回路（交—直交换），直流滤波电路（能耗电路）及逆变电路（直—交变换）组成，当然还包括有限流电路、制动电路、控制电路等组成部分。
1）整流电路如图1.2所示，通用变频器的整流电路是由三相桥式整流桥组成。
它的功能是将工频电源进行整流，经中间直流环节平波后为逆变电路和控制电路提供所需的直流电源。
三相交流电源一般需经过吸收电容和压敏电阻网络引入整流桥的输入端。
网络的作用，是吸收交流电网的高频谐波信号和浪涌过电压，从而避免由此而损坏变频器。
当电源电压为三相380V时，整流器件的最大反向电压一般为1200—1600V，最大整流电流为变频器额定电流的两倍。
2）滤波电路逆变器的负载属感性负载的异步电动机，无论异步电动机处于电动或发电状态，在直流滤波电路和异步电动机之间，总会有无功功率的交换，这种无功能量要靠直流中间电路的储能元件来缓冲。
同时，三相整流桥输出的电压和电流属直流脉冲电压和电流。
为了减小直流电压和电流的波动，直流滤波电路起到对整流电路的输出进行滤波的作用。
通用变频器直流滤波电路的大容量铝电解电容，通常是由若干个电容器串联和并联构成电容器组，以得到所需的耐压值和容量。
另外，因为电解电容器容量有较大的离散性，这将使它们随的电压不相等。
因此，电容器要各并联一个阻值等相的匀压电阻，消除离散性的影响，因而电容的寿命则会严重制约变频器的寿命。
3）逆变电路逆变电路的作用是在控制电路的作用下，将直流电路输出的直流电源转换成频率和电压都可以任意调节的交流电源。
逆变电路的输出就是变频器的输出，所以逆变电路是变频器的核心电路之一，起着非常重要的作用。
最常见的逆变电路结构形式是利用六个功率开关器件（GTR、IGBT、GTO等）组成的三相桥式逆变电路，有规律的控制逆变器中功率开关器件的导通与关断，可以得到任意频率的三相交流输出。
格力变频空调30148240型主板开关电源电路分析与检修
格力变频空调30148240型主板开关电源电路分析与检修□崔永利编者按：随着变频空调普及，变频空调的维修量越来越大。
由于空调室外机工作环境恶劣，所以室外机主板损坏率极高，其开关电源是故障率较高的电路之一。
本刊将陆续对室外机主板上的开关电源电路原理及维修进行介绍，供参考。
格力变频空调30148240型主板上开关电源芯片采用P1027P65（U121）,如图1所示。
上电后，AC220V经整流滤波后输出+310V直流电，通过开关变压器T121的①-②绕组加到U121的⑤脚,U121内部的振荡电路起振，内部的MOSFET 管工作于开关状态，当MOSFET管导通时,T121的①-②绕组储能；当MOSFET管截止时,T121各绕组的感应电压极性反转，整流二极管D123-D125导通，输出+5V、+12V、+15V电压。
为了保证P+310V FU1023]刃50；~IC308104!122CPU㉙0203IR127*104I1MR201820kB（1.91V]R2035.1k22C0pR14568k下214R14468k高保护）；C点正常电压是7.9V-8.9V,该电压是芯片的供电端,U121有①脚外接二次供电回C12110125OOuMUR120IR126.M C（7.9V〜8.”）1A（0V〜4V：U121RCR0OPPNOIB l>+12V1D121BYV26T121+5VEE2O-28A+5VC125220u■=路，若二次供电—D124NUR1i______bsl20L D123二+15VI R148470kU126A817_C12247U777R1P1027P65D122刍2k欝4R1281kIR121“R147|5.1k1133kKU125•AZ43"~012211045R13O3.3k—D（2.5V左右）IR146|5.1k回路中断，会造成①脚电压不够，指示灯闪烁，主板上的5V电压及CPU的+3.3V供电波动；D点电压稳定在2.5V左右。
变频器工作原理图(维修用)
变频器维修工作原理要想做好变频器维修，了解变频器基础知识当然是相当重要的，但是对于变频器维修，仅了解以上基本电路还远远不够的，还须深刻了解主回路电路，主回路主要由整流电路、限流电路、滤波电路、制动电路、逆变电路和检测取样电路部分组成。
下图是它的结构图。
图1.1变频器基本电路图分析目前，通用型变频器绝大多数是交—直—交型变频器，通常尤以电压器变频器为通用，其主回路图（见图1.1），它是变频器的核心电路，由整流回路（交—直交换），直流滤波电路（能耗电路）及逆变电路（直—交变换）组成，当然还包括有限流电路、制动电路、控制电路等组成部分。
图1.21）整流电路如图1.2所示，通用变频器的整流电路是由三相桥式整流桥组成。
它的功能是将工频电源进行整流，经中间直流环节平波后为逆变电路和控制电路提供所需的直流电源。
三相交流电源一般需经过吸收电容和压敏电阻网络引入整流桥的输入端。
网络的作用，是吸收交流电网的高频谐波信号和浪涌过电压，从而避免由此而损坏变频器。
当电源电压为三相380V时，整流器件的最大反向电压一般为1200—1600V，最大整流电流为变频器额定电流的两倍。
2）滤波电路逆变器的负载属感性负载的异步电动机，无论异步电动机处于电动或发电状态，在直流滤波电路和异步电动机之间，总会有无功功率的交换，这种无功能量要靠直流中间电路的储能元件来缓冲。
同时，三相整流桥输出的电压和电流属直流脉冲电压和电流。
为了减小直流电压和电流的波动，直流滤波电路起到对整流电路的输出进行滤波的作用。
通用变频器直流滤波电路的大容量铝电解电容，通常是由若干个电容器串联和并联构成电容器组，以得到所需的耐压值和容量。
另外，因为电解电容器容量有较大的离散性，这将使它们随的电压不相等。
因此，电容器要各并联一个阻值等相的匀压电阻，消除离散性的影响，因而电容的寿命则会严重制约变频器的寿命。
3）逆变电路逆变电路的作用是在控制电路的作用下，将直流电路输出的直流电源转换成频率和电压都可以任意调节的交流电源。
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相 关 零 件 的 认 识 ： TD2003AP
如右图：ULN2003APG为国产芯片，和东芝产的TD2003AP功能相 同。其内部方框图如右下图所示。 该电路的特点如下： ULN2003 的每一对达林顿都串联一个2.7K 的基极电阻,在5V 的工作 电压下它能与TTL 和CMOS 电路 直接相连，可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。 ULN2003 工作电压高，工作电流大，灌电流可达500mA，并且能够 在关态时承受50V 的电压，输出还 可以在高负载电流并行运行。 ULN2003 采用DIP—16 或SOP—16 塑料封装。 ULN2003是大电流驱动阵列,多用于单片机、智能仪表、PLC 、数字量输出卡等控制电路中。可直接驱动继电器等负载。
2.1交流变频压缩机电路
交流变频压缩机电路，由室外电脑板、变频模块驱动电 路、变频模块IPM、变频压缩机等组成。有的变频模块 内置驱动电路。
（1）室外电脑板+变频板+变频模块式的压缩机电路： 如图3所示是科龙KFR-32GW/BPM交流变频空调器的 压缩机电路，由室外电脑板、变频板、交流变频模块、 压缩机等组成。
制冷/热运行时，室外电脑板上的CPU由Z、Y、X、U 、V、W脚输出六路PWM脉冲，经隔离电阻R6～R1， 送IC2～IC7进行放大及强弱电隔离后，提供给交流变频 模块PM20CTM060的UP、VP、WP、UN、VN、WN
（P表示正极性、N表示负极性）脚，控制PM20CTMO60内六个IGBT轮流导通的时间及顺序，在20、19、18脚形成三路相位差 为120°的正弦电压，驱动变频压缩机CM3运转在相应的转速上。
资料：
1.变频压缩机所需三相电，有的用U、V、W表示，也有的用R、T、S表示。
2.电脑板上CPU和变频模块上的PWM1、PWM2、PWM3、PWM4、PWM5、PWM6六路压缩机控制信号，分别是U、V、W三相 电控制信号的正反相信号，表示方法还有“PWM1 + 、PWM1-、PWM2 +、 PWM2-、PWM3 +、 PWM3-”或“U+、U- 、V+、 V-、W+、W-”或“Z、Y、X、-U、-V、-W”或UP、VP、WP、UN、VN、WN （P表示正极性信号、N表示负极性信号）。
开机后，室内电脑板上CPU的电源控制POWER端输出+5V左右高电平，提供给反相放大器TD2003AP的输人端IN1，被反相放大 后由输出端OUT1输出0. 8V左右低电平，使继电器RLY1的线圈两端形成约11V的电压差，电流流经线圈就会形成磁场，磁场吸动 衔铁移动至接通触点开关，RLY1的触点被接通，就会通过220V-L并经由室内机接线板的2脚，提供给室外机。室外机220VAC供 电的走向如下。220VAC的L线→室内机接线板1脚→RLY1的触点开关→室内机接线板的2脚→室外机接线板的1脚。 220VAC的N 线→室内机接线板3脚→室外机接线板的2脚。
经验：
这部分电路不工作，会造成室外机无220VAC，室内外机无法通信，会出现空调器报警通信故障代码现象。易损件的器件是 RLY1继电器，其损坏的典型表现是触点开关不能接通，但测所连接反相驱动器的输出端为0. 8V左右正常值。
资料：
当室内机接收开机指令后就向室外机供电，但海信KFR-2106GW/BP机在室内机接收不到室外通信信号时，则室内机向室外机 供电30s左右停止，空调器则表现为压缩机启动又停止。
当要求空调器制冷/热量大时，CPU输出的PWM压缩机控制信号的占空比大时，变频模块的18～20脚输出的U、 V、W三相电 的电压及频率高，压缩机转速快；反之相反。
2.1交流变频压缩机电路
当交流变频功率模块出现过热、过流、短路等故障时， 其15脚FO端就会输出一个故障信号，通过IC8光电耦合 器，送给CPU的INT（中断），CPU据此立即停机保护 ，并令室内外机停转并令室内机的“压缩机灯闪”以报 警“出现故障”，室外机“LED4灯闪烁14次”以报警 “IPM变频模块故障”。此时，进人故障自诊（按室内 机面板上的“应急开关”）则室内机“运行灯亮”表示 “IPM模块故障”。
2.压缩机电路
压缩机电路，又称变频模块IPM逆变电路，是室外机及 整机的核心，室内外机的大部分单元电路都是为压缩机 电路服务的。压缩机的工作状态及运转速度受许多因素 影响。
如图2所示是变频空调器的压缩机电路框图。室外电脑 板上CPU把采集到的室外各种温度信息、电流信息、电 网电压信息，及室内机传送过来的室温和设定温度信息 ，按软件程序进行综合运算后，输出六路PWM脉宽调 制信号，经变频模块驱动电路放大后，控制变频模块把 +300V（或+380V）直流电压，转化为电压和频率可控 的三相电U、V、W，输送给变频压缩机，达到调节压缩 机转速的目的。
变频功率模块易击穿损坏，原因通常是压缩机损坏或驱动单元输出信号出错。
相 关 零 件 的 认 识 ： 模 块 PM20CTM060及其 驱动电路板
变频空调基础电路分解
前言：本文以电路的功能为主线介绍变频空调器主要单元电路的结构类型及工作原 理，对应的软件程序设置，易损件的硬件及造成的故障现象，希望对初学者快速了
解变频空调的工作原理有所帮助！ 整理：空调无名氏(xunyum）2020年7月
1.室外机的220VAC供电控制电路
室外机的220VAC工作电压，由室内机电 脑板控制，具体讲由室内电脑板上的体积 最大的继电器触点开关的通断控制。如图 1所示是两种常见的室外机的220VAC供 电控制电路，分为三极管驱动方式、反相 放大集成电路驱动方式，两者的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ作原理 基本相同，下面以图1（a）为例进行介 绍。